RU2470774C1

RU2470774C1 - Line for production of foam concrete articles

Info

Publication number: RU2470774C1
Application number: RU2011114255/03A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Priority date: 2011-04-13
Filing date: 2011-04-13
Publication date: 2012-12-27
Also published as: RU2011114255A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to production of construction materials, namely, foam concrete articles. Proposed line comprises bins and feeders of cement and sand, water tank with water feed pump, mixer, tank with foam forming agent solution proportioner, foam generator, foam and concrete mixer, and cutting complex. Bins with dry components feeders and water feed device are connected with mixers. Foam generator and mixer are connected with foam and concrete mixer. Additionally, the line comprises bin with feeder for fiber material and device to feed compressed air to foam generator. Mixer is composed of activator including cylindrical casing and taper bottom accommodating driven shaft with slotted mixing disc fitted thereon. Activator casing is arranged vertically on struts and connected with strain gages arranged between shell rings. Top shell ring is rigidly secured on activator casing. Bottom shell ring is secured at struts. Strain gages are connected with dry component feeder drives and water feeder to adjust their loading in activator. Cutting complex comprises cutting machine with platform to support foam-and-concrete bulk, device for vertical cutting of set bulk into separate blocks composed by sawing chains tightened on frame, pusher arranged to displace along said platform, complex control unit.

EFFECT: homogeneous porous mix, simplified process.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области изготовления строительных материалов и предназначено для выпуска различных пенобетонных изделий и может быть использовано в строительстве и промышленности строительных материалов. В настоящее время пенобетон широко применяется в промышленном и гражданском строительстве, в том числе и как теплоизоляционный материал с пониженной плотностью.The invention relates to the field of manufacture of building materials and is intended for the production of various foam concrete products and can be used in the construction and construction materials industry. Currently, foam concrete is widely used in industrial and civil engineering, including as a low-density thermal insulation material.

Наиболее близким к предложенному изобретению является технологическая линия для производства пенобетонных изделий, содержащая бункера с питателями-дозаторами для сухих компонентов - цемента и песка, баки для воды затворения или водного раствора с добавками, пеногенератор и пенобетоносмеситель (RU 2336999, кл. B28C 5/38 - прототип).Closest to the proposed invention is a production line for the production of foam concrete products, containing a hopper with feeder-dispensers for dry components - cement and sand, tanks for mixing water or an aqueous solution with additives, a foam generator and a foam mixer (RU 2336999, class B28C 5/38 - prototype).

Недостатками этой линии являются: значительная материалоемкость и энергоемкость, повышенный расход цемента, сложность получения пенобетонных изделий низкой плотности (200-250 кг/м³), высокая стоимость СВЧ-установок.The disadvantages of this line are: significant material consumption and energy consumption, increased cement consumption, the difficulty of obtaining foam concrete products of low density (200-250 kg / m ³ ), the high cost of microwave installations.

Технически достижимый результат - создание линии, обеспечивающей получение однородной поризованной смеси, упрощение процесса производства, экономия цемента в результате получения пенобетона со средней плотностью менее 250 кг/м³.A technically achievable result is the creation of a line providing a homogeneous porous mixture, simplifying the production process, saving cement as a result of foam concrete with an average density of less than 250 kg / m ³ .

Это достигается тем, что технологическая линия по производству пенобетонных изделий, включающая установленные в технологической последовательности и связанные транспортными средствами бункера и питатели для сухих компонентов - цемента и песка, емкость с устройством для подачи воды, смеситель, емкость с дозатором для раствора пенообразователя, пеногенератор, пенобетоносмеситель и резательный комплекс для получения пенобетонных изделий, при этом бункера с питателями для сухих компонентов и устройство для подачи воды сообщены со смесителем, а пеногенератор и смеситель сообщены с пенобетоносмесителем, отличается тем, что дополнительно содержит бункер с питателем для фиброволокна и устройство для подачи сжатого воздуха в пеногенератор, смеситель выполнен в виде активатора, содержащего цилиндрический корпус и нижнюю коническую часть, в которой расположен приводной вал с закрепленным на нем перемешивающим диском с прорезями, корпус активатора размещен вертикально на стойках и связан с тензодатчиками тензовесового терминала, расположенными между обечайками, причем верхняя обечайка закреплена жестко на корпусе активатора, а нижняя на стойках, тензодатчики соединены с приводами питателей сухих компонентов и устройством подачи воды, обеспечивая регулирование их загрузки в активатор, резательный комплекс содержит резательную машину с платформой для пенобетонного массива, устройство для вертикальной резки массива на отдельные блоки в виде распиловочных цепей, натянутых на раме, толкатель, установленный с возможностью перемещения вдоль платформы, и узел управления работой элементов комплекса.This is achieved by the fact that the foam concrete production line, including the hoppers and feeders for dry components such as cement and sand, installed in the technological sequence and connected by vehicles, a container with a water supply device, a mixer, a container with a dispenser for a foaming agent solution, a foam generator, a foam concrete mixer and a cutting complex for producing foam concrete products, while the hopper with feeders for dry components and a device for supplying water are communicated with the mixture oil, and the foam generator and mixer are in communication with the foam mixer, characterized in that it further comprises a hopper with a fiber feeder and a device for supplying compressed air to the foam generator, the mixer is made in the form of an activator containing a cylindrical body and a lower conical part, in which the drive shaft with a stirring disk mounted on it with slots, the activator housing is placed vertically on the uprights and connected to strain gauge strain gauge terminals located between the shells, moreover, The rotary shell is fixed rigidly on the activator body, and the lower one on the racks, strain gauges are connected to the drives of dry component feeders and a water supply device, providing regulation of their loading into the activator, the cutting complex contains a cutting machine with a platform for foam concrete array, a device for vertical cutting of the array into separate blocks in the form of saw chains stretched on the frame, a pusher mounted with the ability to move along the platform, and a control unit for the operation of the elements of the complex.

На фиг.1 приведена схема линии для производства пенобетонных изделий, на фиг.2 - схема узла разрезки, на фиг.3 - схема пеногенератора.Figure 1 shows a diagram of a line for the production of foam concrete products, figure 2 is a diagram of the cutting unit, figure 3 is a diagram of a foam generator.

Линия для производства пенобетонных изделий состоит из бункеров 1, 2 и 3, емкости для воды 4, которые через питатели 5, 6 и 7 вяжущего заполнителя и фиброволокна и устройства для дозировки воды или химических добавок в виде клапана 8 связаны с активатором 9, содержащим опоры 10, обечайки 11, тензодатчики 12, приводной вал 13 с диском 14 и электродвигатель 15 пеногенератора 16, который связан с насосом для подачи раствора пенообразователя 17, емкостью раствора пенообразователя 18 и воздушным компрессором 19, а также пенобетоносмесителем 20. Кроме того, технологическая линия включает пост заливки массива 21, пост выдержки 22, устройство для поперечной и продольной разрезки массива 23 и пост твердения изделий 24, на котором блоки укрываются для сохранения тепла, выделяемого при твердении цемента, что позволяет обойтись без специальных устройств для тепловой обработки изделий.The line for the production of foam concrete products consists of bins 1, 2 and 3, water tanks 4, which are connected to the activator 9 containing supports through the feeders 5, 6 and 7 of the binding aggregate and fiber fibers and the device for dispensing water or chemical additives in the form of a valve 8 10, shells 11, load cells 12, a drive shaft 13 with a disk 14 and an electric motor 15 of a foam generator 16, which is connected to a pump for supplying a solution of a foaming agent 17, a capacity of a solution of a foaming agent 18 and an air compressor 19, as well as a foam mixer 20. In addition, technol The logical line includes an array pouring post 21, an exposure post 22, a device for transverse and longitudinal cutting of the array 23 and a hardening post 24, on which the blocks are covered to preserve the heat released during hardening of cement, which eliminates the need for special devices for heat treatment of products.

Установка для поперечной разрезки массива 23 состоит из платформы для пенобетонного массива 24, распиловочных цепей 25, быстроходных двигателей резки 26, рамы 27, пульта управления 28, толкателя 29, тихоходного двигателя 30.The installation for transverse cutting of the array 23 consists of a platform for foam concrete array 24, saw chains 25, high-speed cutting engines 26, frame 27, control panel 28, pusher 29, low-speed engine 30.

Аналогичным образом устроена установка для последующей продольной разрезки, которая расположена под прямым углом к установке для поперечной разрезки.Similarly arranged installation for subsequent longitudinal cutting, which is located at right angles to the installation for transverse cutting.

Пеногенератор 16 (фиг.3) содержит цилиндрический корпус 31 с фланцами 32, 33, закрепленными на его торцах, во фланце 32 установлено сопло 34 для подвода водного раствора пенообразователя. Сопло 34 имеет коническую часть, соединенную со фланцем 32 для подвода водного раствора пенообразователя, и соосную ей цилиндрическую часть 35, установленную напротив конфузора 38 камеры смешения. В боковой поверхности корпуса 31 расположены отверстия (на чертеже не показано) или перпендикулярно оси корпуса 31 патрубок 36 с обратным клапаном 37 для подвода газа (воздуха). Камера смешения выполнена с цилиндрической частью 39 с диффузором 40 на ее выходе, прикрепленным большим основанием к фланцу 33. Камера смешения имеет дополнительную опору в виде упругого кольца 41, соединяющего цилиндрическую часть 39 с корпусом 31.The foam generator 16 (figure 3) contains a cylindrical body 31 with flanges 32, 33 mounted on its ends, a nozzle 34 is installed in the flange 32 for supplying an aqueous solution of a foaming agent. The nozzle 34 has a conical part connected to a flange 32 for supplying an aqueous solution of a foaming agent, and a cylindrical part 35 coaxial to it, mounted opposite the confuser 38 of the mixing chamber. Holes are located in the side surface of the housing 31 (not shown in the drawing) or perpendicular to the axis of the housing 31 of the pipe 36 with a check valve 37 for supplying gas (air). The mixing chamber is made with a cylindrical part 39 with a diffuser 40 at its outlet, attached with a large base to the flange 33. The mixing chamber has an additional support in the form of an elastic ring 41 connecting the cylindrical part 39 with the housing 31.

Линия для производства пенобетонных изделий работает следующим образом.The line for the production of foam concrete products works as follows.

В активатор 9 поступает вода через клапан 8. После заданного количества воды датчики подают сигнал на закрытие клапана 8. Затем включается электродвигатель 10, приводя в движение вал 13 с диском 14, а через питатели 5, 6 и 7 в активатор последовательно загружается цемент, песок и фиброволокно, а тензодатчики подают сигнал на остановку соответствующих питателей после загрузки в активатор заданного количества компонентов. Вал смесителя вращается со скоростью не менее 3000 об/мин, что обеспечивает быструю гомогенизацию смеси за счет ее турбулизации, активацию составляющих смеси путем создания активных центров на поверхности частиц и дополнительной диспергации, что позволяет ускорить процесс взаимодействия цемента с водой и выполнение технической задачи - получение пенобетона со средней плотностью 200-250 кг/м3.The activator 9 receives water through the valve 8. After a given amount of water, the sensors signal to close the valve 8. Then, the motor 10 is turned on, driving the shaft 13 with the disk 14, and cement, sand is sequentially loaded through the feeders 5, 6 and 7 into the activator and fiber, and strain gauges give a signal to stop the respective feeders after loading a predetermined number of components into the activator. The mixer shaft rotates at a speed of at least 3000 rpm, which ensures rapid homogenization of the mixture due to its turbulization, activation of the components of the mixture by creating active centers on the particle surface and additional dispersion, which allows to accelerate the process of interaction of cement with water and the technical task is to obtain foam concrete with an average density of 200-250 kg / m3.

Гомогенизированная смесь подается в пенобетоносмеситель 20, куда одновременно от пеногенератора 16 поступает пена, полученная в результате подачи в пеногенератор насосом 17 раствора пенообразователя из емкости 18 и сжатого воздуха компрессором 19. Пеногенератор 16 работает следующим образом. Водный раствор пенообразователя под давлением через входные отверстия сопла 34 (сначала коническое, а потом цилиндрическое) попадает в конфузор 38. За счет кинетической энергии струи воздух снаружи (или газ под давлением) увлекается (засасывается) наружной движущейся с большой скоростью поверхностью струи в камеру смешения, где происходит образование пены требуемой кратности. В пенобетоносмесителе 20 получают пенобетонную смесь со стабильной однородной структурой, которую выгружают в формы 21. После выдержки на посту 22 происходит откидывание бортов формы и массив с помощью захватов перемещают на пост резки 23, где производится сначала поперечная, а затем продольная разрезка массива для получения изделий заданной формы, после чего изделия подаются на пост пакетирования готовой продукции 24, где они накрываются колпаком, в который в холодное время подается теплый воздух для окончательного набора прочности изделиями.The homogenized mixture is fed into a concrete mixer 20, where foam is received simultaneously from the foam generator 16, obtained as a result of supplying the foam generator solution to the foam generator 17 from the tank 18 and compressed air by the compressor 19. The foam generator 16 operates as follows. The water solution of the foaming agent under pressure through the inlet holes of the nozzle 34 (first conical and then cylindrical) enters the confuser 38. Due to the kinetic energy of the jet, the air outside (or gas under pressure) is entrained (sucked) by the outer surface of the jet moving at high speed into the mixing chamber where the formation of foam of the required multiplicity occurs. In the foam concrete mixer 20, a foam concrete mixture with a stable homogeneous structure is obtained, which is unloaded into molds 21. After holding at the station 22, the sides of the mold are tilted and the array is moved to the cutting station 23 using grippers, where the array is first transverse and then longitudinally cut to obtain products of a given shape, after which the products are fed to the batching station of the finished product 24, where they are covered with a cap, in which cold air is supplied for the final set of strength of the product E.

Устройство для разрезки массива 23 работает следующим образом. Блок помещается на платформу 24, приводят в движение распиловочные цепи резки 25 электродвигателями 26, расположенными на раме 27, с помощью пульта управления 28. Толкатель 29 перемещает блок вправо с помощью тихоходного двигателя 30. Разрезанные блоки идут на такое же устройство для продольной резки. Цепи позволяют разрезать массив со средней плотностью 200-250 кг/м3, имеющий невысокие прочностные показатели, при этом блоки получаются правильной геометрической формы.A device for cutting an array 23 works as follows. The block is placed on the platform 24, the cutting chains of cutting 25 are driven by electric motors 26 located on the frame 27 using the control panel 28. The pusher 29 moves the block to the right with the help of the slow-moving motor 30. The cut blocks go to the same device for longitudinal cutting. Chains allow you to cut an array with an average density of 200-250 kg / m3, which has low strength indicators, while the blocks are obtained in the correct geometric shape.

Применение смесителя, выполняющего функции перемешивания и активирования смеси, и тензовесового терминала, обеспечивающего высокую точность дозировки компонентов (0,2%), позволяет упростить процесс производства и получить изделия со средней плотностью менее 250 кг/м³ с расходом цемента 170-200 кг/м³. Этому способствует также дополнительный бункер с питателем для фиброволокна, которое уменьшает осадку пенобетонной смеси, и установка с распиловочными цепями, обеспечивающая получение блоков правильной геометрической формы при их относительно невысокой прочности.The use of a mixer, which performs the functions of mixing and activating the mixture, and a tensile terminal, ensuring high accuracy of the dosage of components (0.2%), simplifies the production process and obtain products with an average density of less than 250 kg / m ³ with a cement consumption of 170-200 kg / m ³ . This is also facilitated by an additional hopper with a feeder for fiber, which reduces the upsetting of the foam concrete mixture, and the installation with sawing chains, providing blocks of the correct geometric shape with their relatively low strength.

Claims

A production line for the production of foam concrete products, including hoppers and feeders for dry components such as cement and sand, installed in a technological sequence and connected by vehicles, a container with a water supply device, a mixer, a container with a dispenser for a foaming solution, a foam generator, a foam mixer and a cutting complex for receiving foam concrete products, with the hopper with feeders for dry components and a device for supplying water communicated with the mixer, and the foam generator and the mixer is in communication with a concrete mixer, characterized in that it further comprises a hopper with a fiber fiber feeder and a device for supplying compressed air to the foam generator, the mixer is made in the form of an activator containing a cylindrical body and a lower conical part, in which the drive shaft with a mixing disk fixed to it with slots, the activator housing is placed vertically on the uprights and connected to strain gauge strain gauge terminals located between the shells, the upper shell being fixed Lena is rigidly on the activator housing, and the lower one on the racks, strain gauges are connected to the drives of dry component feeders and a water supply device, providing regulation of their loading into the activator, the cutting complex contains a cutting machine containing a platform for foam concrete array, a device for vertical cutting of the array into separate blocks in the form of saw chains stretched on the frame, a pusher mounted with the ability to move along the platform, and a control panel for the operation of the elements of the complex, while the foam generator the torus is low-fold, containing a cylindrical body with flanges at the ends, in one of which there is a nozzle for supplying an aqueous solution of a foaming agent, and in the side surface of the body there is a nozzle for supplying air, and a mixing chamber installed inside the case opposite the nozzle, while the nozzle for supplying water the foaming agent solution has a conical part connected to the flange for supplying an aqueous solution of the foaming agent, and a cylindrical part coaxial to it, mounted opposite the confuser of the mixing chamber, in the side surface of the housing there is a pipe perpendicular to the axis of the housing with a non-return valve for air supply, and the mixing chamber is made with a cylindrical part and a diffuser at its outlet, attached with a large base to the flange, while it has additional support in the form of an elastic ring connecting the cylindrical part with case.